傳熱-傳熱系數(shù)

復(fù)習(xí)1、傳熱總速率方程2、傳熱平均溫度差3、并流與逆流的比較傳熱推動(dòng)力（平均溫差）所需傳熱面積載熱體用量工業(yè)上，一般采用逆流操作以節(jié)省換熱面積復(fù)習(xí)

傳熱負(fù)荷Q的計(jì)算無(wú)相變僅有相變2、間壁式傳熱過(guò)程熱流體冷流體TtTwtwQQ

四、傳熱系數(shù)1、傳熱系數(shù)K的物理意義是換熱器工作效率的重要參數(shù)，其值越大換熱效果越好。定常傳熱：各傳熱步驟的傳熱速率Q相等熱流體，T熱對(duì)流管壁一側(cè)，Tw管壁另一側(cè)，tw熱傳導(dǎo)熱對(duì)流冷流體，t取傳熱面積為dA的微元段，各部分傳熱速率方程：管外側(cè)流體熱對(duì)流：

管壁導(dǎo)熱：

管內(nèi)側(cè)流體熱對(duì)流：3、計(jì)算傳熱系數(shù)K的基本公式設(shè)管外為熱流體，管內(nèi)為冷流體穩(wěn)態(tài)傳熱:總熱阻等于各部分熱阻之和熱流體冷流體TtTwtwQQ

式中，K—總傳熱系數(shù)，W/（m2·K）

注意：K

與

A

對(duì)應(yīng)，選Ai、Am或

A0

工程上習(xí)慣以管外表面積作為計(jì)算的傳熱面積，即取A=A0同乘dAo實(shí)際計(jì)算熱阻應(yīng)包括壁兩側(cè)污垢熱阻：4、污垢熱阻表4-75、幾點(diǎn)討論（1）當(dāng)傳熱面為平壁或薄管（2）若為金屬管，清潔流體（3）若為金屬薄管，清潔流體重點(diǎn)A、管內(nèi)、外對(duì)流傳熱系數(shù)分別為50W/(m2.K)、1000W/(m2.K)忽略管壁熱阻和污垢熱阻，計(jì)算總傳熱系數(shù)。B、管內(nèi)、外對(duì)流傳熱系數(shù)分別為100W/(m2.K)、1000W/(m2.K)忽略管壁熱阻和污垢熱阻，計(jì)算總傳熱系數(shù)。C、管內(nèi)、外對(duì)流傳熱系數(shù)分別為50W/(m2.K)、2000W/(m2.K)忽略管壁熱阻和污垢熱阻，計(jì)算總傳熱系數(shù)。（4）欲提高K值，必須著力減小熱阻中最大的一個(gè)計(jì)算47.690.948.8熱流體冷流體傳熱系數(shù)K熱流體冷流體傳熱系數(shù)K水水850~1700低沸點(diǎn)烴類冷凝水455~1140輕油水340~910高沸點(diǎn)烴類冷凝水60~170重油水60~280水蒸汽冷凝水沸騰2000~4250氣體水17~280水蒸汽冷凝輕油沸騰455~1020水蒸汽冷凝水1420~4250水蒸汽冷凝重油沸騰140~425水蒸汽冷凝氣體30~300表4-8（列管式換熱器K值大致范圍）練習(xí)兩流體在一列管式換熱器中進(jìn)行熱交換，根據(jù)設(shè)計(jì)者的估算，該換熱器在需要被清洗時(shí)，管壁兩側(cè)產(chǎn)生的污垢熱阻約共為5×10-4(m2.℃)/W，而此時(shí)的傳熱總系數(shù)K約為300W/(m2.℃)，則污垢被清洗后K值約為＿＿＿W/(m2.℃)（按平壁計(jì)）。352.96、壁溫計(jì)算結(jié)論：壁溫接近對(duì)流傳熱系數(shù)大的一側(cè)流體溫度管壁較薄，忽略其熱阻，穩(wěn)態(tài)傳熱：

五、計(jì)算示例與分析例4-12（設(shè)計(jì)型計(jì)算）例4-13（操作型計(jì)算，試差）例4-14（操作型計(jì)算）例4-12某廠要求將流量為1.25kg/s的苯由80℃冷卻至30℃。冷卻水走管外與苯逆流換熱，進(jìn)口水溫20℃，出口不超過(guò)50℃。已知苯側(cè)和水側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)分別為850W/(m2.℃)和1700W/(m2.℃)，污垢熱阻和管壁熱阻可略，試求換熱器的傳熱面積。已知苯的平均比熱容為1.9kJ/(kg.℃)，水的平均比熱容為4.18kJ/(kg.℃)。例4-13某廠使用初溫為25℃的冷卻水將流量為1.4kg/s的氣體從50℃逆流冷卻至35℃，換熱器的面積為20m2，經(jīng)測(cè)定傳熱系數(shù)約為230W/(m2.℃)。已知?dú)怏w平均比熱容為1.0kJ/(kg.℃)，試求冷卻水用量及出口溫度。例4-14某套管換熱器，空氣從管內(nèi)流過(guò)，溫度從t1升至t2，管間為水蒸汽冷凝，管壁及污垢熱阻均可忽略?，F(xiàn)欲使空氣流量增大一倍，并要求空氣出口溫度不變，問(wèn)加熱管需比原來(lái)長(zhǎng)多少倍？六、工業(yè)熱源與冷源1）工業(yè)上傳熱過(guò)程有3種情況1、一種工藝流體被加熱或沸騰，另一側(cè)使用外來(lái)工業(yè)熱源，熱源溫度應(yīng)高于工藝流體出口溫度2、一種工藝流體被冷卻或者冷凝，另一側(cè)使用外來(lái)工業(yè)冷源，冷源溫度低于工藝流體的出口溫度3、需要冷卻的高溫工藝流體同需要加熱的低溫工藝流體之間進(jìn)行換熱，節(jié)約外來(lái)熱源與冷源降低成本。2）冷源與熱源要求1、溫度必須滿足工藝要求2、易于輸送、使用調(diào)節(jié)3、腐蝕性小，穩(wěn)定性好，不易結(jié)垢，價(jià)廉易得3）、工業(yè)熱源與冷源

1、熱源：電熱、飽和水蒸汽、熱水、煙道氣等。2、冷源：冷水、空氣、冷卻劑（低溫鹽水、液氨、液氮）P162表4-9（工